HT45F3520/3530內建DC/DC與馬達負載應用須知

AN0428T V1.00 1/ 8 December 7, 2016

HT45F3520/3530 內建 DC/DC 與馬達負載應用須知

文件編碼：AN0428T

簡介

HOLTEK新推出HT45F3520及HT45F3530電池升壓功率控制產品，支援最低 0.9V電壓輸入，

特別適用於單節或多節電池供電之個人護理產品，如電動牙刷、按摩器等產品。此外

HT45F3530 增加 LCD 驅動功能，適用 LCD 刮鬍刀、LCD 理髮器等 LCD 相關產品應用。

功能說明

常見個人護理應用電路包含：充電電路、DC/DC、電池電壓/電流偵測電路、馬達控制電路

和 LED/LCD 驅動電路。HT45F3520/30 可透過內建 DC/DC、多通道 ADC、大電流 PWM 和

LCD Driver (HT45F3530 Only)實現個人護理領域應用開發。

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工作原理

HT45F3520/HT45F3530 內建 DC/DC、大電流 PWM 和 LCD Driver，以下將針對上述幾點進行

說明。

DC/DC 同步整流升壓器

DC/DC 同步整流升壓器適合應用於單節、數節電池或低電壓輸入產品，僅需外掛電感 3.3µH

和電容 10µF，即可達到升壓效果。DCC 暫存器提供輸出電壓及電流二種功能選擇：

1. 透過 DCVS2 ~ DCVS0 設定輸出電壓範從 2.85V~5.0V，但在應用上必需注意輸入/輸出電

壓滿足 VBAT < VOUT + 0.2V，否則輸入/輸出因為電壓太接近，使得 DC/DC 同步整流升壓器

關閉升壓功能。

2. 透過 DCIL1~DCIL0 選擇四段最大輸出電流，限制 MCU 與週邊電路最大電流。

基於省電考量，建議將 DCDIS 設定為 1。當 MCU 未執行 HALT 指令時，DC/DC 同步整流升

壓器持續開啟。當 MCU 執行 HALT 指令時，DC/DC 同步整流升壓器關閉。在 HALT 下發生

喚醒時，MCU 立即開啟 DC/DC 同步整流升壓器。

Control Logic Circuitry

LX

VSS

Duty Cycle

Control

Voltage Reference

DC/DC Oscillator

VOUT

Diode Bypass

DC/DC Converter

DC/DC 轉換器方塊圖

符號 參數 測試條件

最小 典型 最大 單位 VDD 條件

VBAT 電池輸入電壓範圍 － VOUT=2.85V/3.0V/3.15V/3.3V 0.9 － 2.8 V

VOUT=5V 0.9 － 4.4 V

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DCC 暫存器

Bit 7 6 5 4 3 2 1 0

Name － － DCIL1 DCIL0 DCDIS DCVS2 DCVS1 DCVS0

R/W － － R/W R/W R/W R/W R/W R/W

POR － － 0 0 0 0 0 0

Bit7~6 未定義，讀為“0”

Bit5~4 DCIL1~DCIL0：DC/DC 同步整流升壓器電感限流選擇

00：980mA

01：700mA

10：560mA

11：420mA

Bit3 DCDIS：DC/DC 同步整流升壓器除能控制位元

0：使能

1：除能

此位元在MCU執行HALT指令才有效，當MCU未執行HALT指令，DC/DC同步整流升壓

器始終使能(不管DCDIS位元是0還是1)，當執行HALT指令後，若DCDIS位元為1，DC/DC

同步整流升壓器才能關閉，否則DC/DC同步整流升壓器始終在使能狀態。在HALT下發

生喚醒，MCU立即使能DC/DC同步整流升壓器。

Bit2~0 DCVS2~DCVS0：選擇 DC/DC 同步整流升壓器輸出電壓

000：3.3V

001：2.85V

010：3.0V

011：3.15V

100：3.3V

101：3.3V

110：3.3V

111：5.0V

注：當輸入電壓大於輸出電壓時，輸出電壓可能會大於所選擇輸出電壓。

PWM

PWM 功能常用於馬達控制、加熱控制、照明控制和充電控制等方面。PWM 波形的週期和

占空比分別由CCRP和CCRA暫存器控制。其原理透過上數型計數器計數，當計數值與CCRA

和 CCRP 比對吻合時翻轉輸出狀態。PWM 腳位具備 80mA 大電流輸出能力，能直接驅動和

減少 Power MOS 開關損耗。

Period 與 Duty 關係

若 fSYS=8MHz，PTM 時脈選擇 fSYS/4，CCRP=512 且 CCRA=128。

周期計算方式如下：

uSxM

CCRPf

CountTTCK

25610 2

5124/8 6 ====

占空比計算方式如下：

%25512128

===CCRPCCRADuty

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需注意若 CCRA 暫存器定義的 Duty 值等於或大於 Period 值，PWM 輸出占空比為 100%。

CCRP 0 1~1023

Period 1024 1~1023

Duty(CCRA) 0~1024

Counter Value

CCRP

CCRA

PTON

PTPAU

PTPOL

CCRP Int. Flag PTMPF

CCRA Int. Flag PTMAF

PTM O/P Pin(PTOC=1)

Time

Counter cleared by CCRP

Pause Resume Counter Stop if PTON bit low

Counter Reset when PTON returns high

PWM Duty Cycle set by CCRA

PWM resumes operation

Output controlled by other pin-shared function Output Inverts

When PTPOL = 1PWM Period set by CCRP

PTM O/P Pin(PTOC=0)

PTM [1:0] = 10

PWM 輸出時序圖

LCD 驅動

電池類應用多數需要顯示電池電量，HT45F3530 內建 1/2 Bias R-Type LCD Driver。LCD 驅動

由暫存器 SCOMC 控制，該暫存器除了可設定 LCD 功能關閉與開啟之外，另可控制輸出偏

壓值等功能，使得 COM 口輸出 VDD/2 的電壓，從而實現 1/2 Bias LCD 顯示。另外可透過暫

存器 SCOMC 內 ISEL1 ~ ISEL0 配置不同偏壓電阻，改變偏壓電流，藉以達到適應不同 LCD

面板的需求。

SCOM operating current

SCOM0~SCOM3

Pin-shared selection bits

SCOMEN

VDD/2

VDD

LCD COM 偏壓原理圖

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SCOMC 暫存器

Bit 7 6 5 4 3 2 1 0

Name － ISEL1 ISEL0 SCOMEN ─ ─ ─ ─

R/W － R/W R/W R/W ─ ─ ─ ─

POR － 0 0 0 ─ ─ ─ ─

Bit7 未定義，讀為“0”

Bit6~5 ISEL1~ISEL0：選擇 R-Type LCD 偏壓電流(VDD=5V)

00：2×100kΩ (1/2 Bias), IBIAS=25µA

01：2×50kΩ (1/2 Bias), IBIAS=50µA

10：2×25kΩ (1/2 Bias), IBIAS=100µA

11：2×12.5kΩ (1/2 Bias), IBIAS=200µA

Bit4 SCOMEN：LCD 控制位元

0：除能

1：使能

當 SCOMEN 位元為 1 時，所選擇的直流電組將被開啟以產生 1/2 VDD bias 的電壓。

Bit3~0 未定義，讀為“0”

應用範圍

HOLTEK 針對 DC/DC 與馬達應用領域推出 HT45F3520/3530，常見應用如下：

1. HT45F3520

- 電動牙刷

- 兒童電推剪

2. HT45F3530

- LCD 電推剪

- LCD 電動刮鬍刀

其他

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應用電路

無充電功能應用

充電+LCD 顯示應用

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PCB Layout Guidelines

HT45F3520/3530 PCB Layout 需注意以下幾點：

1. LX Pin：電感和電容需靠近。

2. VDD Pin：穩壓濾波電容需靠近。

PCB Layout Guidelines

結論

HT45F3520/HT45F3530相較於傳統DC/DC與馬達應用方案可省去DC/DC電路或 LDO零件，

並可直推 Power MOS，可有效縮小 PCB Size 降低生產 BOM Cost。HT45F3520/ HT45F3530 分

別提供 16NSOP 和 24SSOP 封裝，符合工業規格與高抗雜訊特性，非常適合應用於 DC-DC

與馬達應用領域產品。

參考資料

參考文件 HT45F3520、HT45F3530 DataSheet。

如需進一步瞭解，敬請瀏覽 Holtek 官方網站 www.holtek.com.tw。

版本及修改資訊

Date 日期 Author 作者 Issue 發行、修訂說明

2016.03.18 李昱緯(Tooker Lee) First Version

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